燃气涡轮发动机的抽气结构制造技术

本发明专利技术提供一种抽气结构，是从接受来自燃气涡轮发动机(GE)的压缩机的压缩气体并向燃烧器供给的腔室(11)抽气的结构，设置有：涡轮壳体(25)，其覆盖涡轮(5)的外周；发动机罩(17)，其在与该涡轮壳体(25)之间形成与所述腔室连通的抽气空间(51)；抽气管道(53)，其将所述抽气空间(51)内的压缩气体向所述发动机罩(17)的外部导出；环状的分隔部件(55)，其配置于所述抽气空间(51)中的、所述抽气管道(53)的上游侧，将所述抽气空间(51)与所述腔室划分，且具有使分隔部件的上游侧与下游侧连通的多个连通孔(67)。

Gas pumping structure of gas turbine engine

The invention provides an air pumping structure, a cavity (11) pumped from a compressed gas from a compressor from a gas turbine engine (GE) and a cavity (25), which covers a turbine (5), and the engine cover (17), which is connected with the chamber (25) to connect with the chamber. A gas pumping space (51), an air pumping unit (53), which exports the compressed gas in the pumping space (51) to the outside of the engine hood (17), and the annular separation unit (55) is arranged in the upstream side of the pumping space (51) and the suction pipe (53), and divides the air extraction space (51) with the chamber, and has the effect of making the air pumping space (51) and the chamber. A plurality of communicating holes (67) communicated with the downstream side of the separation component.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气涡轮发动机的抽气结构本申请要求2015年11月5日申请的日本专利申请2015-217813的优先权，并通过参照引用其整体作为本申请的一部分。
本专利技术涉及一种用于将被燃气涡轮发动机的压缩机压缩了的燃气向发动机外部抽气的结构。
技术介绍
已知，在燃气涡轮发动机中，一般是通过设置将从压缩机朝向燃烧器的压缩空气向发动机的外部抽气的抽气结构，从而即使在部分负荷运转时也维持燃烧温度，确保燃烧稳定性，并且抑制NOx等大气污染物质的排出(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2010/0011779号说明书
技术实现思路
(一)要解决的技术问题首先，在燃气涡轮发动机中设置这样的抽气结构的情况下，为了使燃烧器中的燃烧在周向上均匀、实现稳定的燃烧，需要防止从压缩机朝向燃烧器的压缩空气在周向上发生偏流。因此，通常需要在发动机的壳体的外周部设置沿周向配置有多个的抽气管道、以及汇集这些抽气管道抽取的空气的歧管，从而发动机整体大型化。为了解决上述技术课题，本专利技术的目的在于提供一种燃气涡轮发动机的抽气结构，其能够利用燃气涡轮发动机内的空间、结构部件，从而避免发动机整体的大型化，并抑制发动机内的燃气的偏流，确保稳定的燃烧。(二)技术方案为了实现所述目的，本专利技术涉及的抽气结构是在燃气涡轮发动机中从接受来自压缩机的压缩气体并向燃烧器供给的腔室抽取压缩气体的结构，所述抽气结构具备：涡轮壳体，其覆盖所述燃气涡轮发动机的涡轮的外周；发动机罩，其围绕所述涡轮壳体，并在与该涡轮壳体之间形成与所述腔室连通的抽气空间；抽气管道，其设置于所述发动机罩，并将所述抽气空间内的压缩气体向所述发动机罩的外部导出；以及环状的分隔部件，其配置于所述抽气空间中的、比所述抽气管道更靠近上游侧的位置，将所述抽气空间与所述腔室划分，且具有使该分隔部件的上游侧与下游侧连通的多个连通孔。根据该结构，腔室内的压缩气体在与分隔部件碰撞而流向周向之后，被从分隔部件的多个连通孔向下游侧抽气。因此，可防止从压缩机朝向燃烧器的压缩空气在周向上发生偏流。而且，由于这样的效果通过设置将抽气空间与腔室划分的分隔部件来获得，因此可避免燃气涡轮发动机整体的大型化，并抑制抽气时的发动机内的压缩气体的周向的偏流，在燃烧器中确保稳定的燃烧。在本专利技术一实施方式中，可以是，作为使所述分隔部件具有弹性的结构，例如，在沿轴心方向的纵剖视图中，所述分隔部件具有沿径向延伸的主体部、以及从该主体部的径向两端分别沿轴心方向延伸的外径侧腿部及内径侧腿部，并在所述主体部形成有所述多个连通孔。进而可以是，在所述分隔部件的所述外径侧腿部及内径侧腿部的至少一方形成有多个轴心方向的狭缝(slit)。根据该结构，能够通过简单的结构使分隔部件具有径向的弹性，并能够有效地防止压缩气体从分隔部件的连通孔以外的部分向下游侧泄漏。在本专利技术一实施方式中，可以是，所述分隔部件安装于将涡轮支承于所述发动机罩的涡轮支承部件。根据该结构，通过有效地利用燃气涡轮发动机的现有的结构零部件，能够抑制因设置分隔部件而引起的支承部件等零部件的数量增加。权利要求书和/或说明书和/或附图所公开的至少两结构的任意的组合均包含在本专利技术中。尤其是权利要求书的各权利要求的两个以上的任意组合均包含在本专利技术中。附图说明根据以附图为参考的以下的优选实施方式的说明，可以更明确地理解该专利技术。然而，实施方式及附图只是用于图示及说明，不应该用于限定该专利技术的范围。该专利技术的范围由所附的权利要求书确定。所附的附图中，多个附图中的相同的附图标记表示相同或相当的部分。图1为表示具备本专利技术一实施方式的抽气结构的燃气涡轮发动机的概略结构的局部剖切侧视图。图2为将图1的燃气涡轮发动机的抽气结构周边部分放大示出的纵剖视图。图3为表示图2的燃气涡轮发动机的抽气结构中所使用的分隔部件的主视图。图4为从后方观察图2的燃气涡轮发动机的抽气结构中所使用的分隔部件的立体图。图5为将图2的燃气涡轮发动机的抽气结构中所使用的分隔部件的周边部分放大示出的纵剖视图。具体实施方式以下，按照附图对本专利技术的实施方式进行说明，但本专利技术并不限定于该实施方式。图1为将具备本专利技术一实施方式的抽气结构的燃气涡轮发动机(以下简称为“燃气轮机”)GE局部剖切得到的侧视图。燃气轮机GE将从外部导入的空气A利用压缩机1进行压缩并引导至燃烧器3，在燃烧器3内使燃料F与压缩空气CA一起燃烧，利用所得到的高温高压的燃烧气体G驱动涡轮5。本实施方式中，多个罐型的燃烧器3沿燃气轮机GE的周向等间隔地配置。另外，在以下的说明中，有时将燃气轮机GE的轴心C方向的压缩机1侧称为“前方”而将涡轮5侧称为“后方”。对构成实施方式的要素的名称附加的“前”、“后”也是同样的含义。此外，在以下的说明中，除另有说明外，“轴心方向”、“周向”以及“径向”是指燃气轮机GE的轴心C方向、周向以及径向。在本实施方式中，使用轴流型的压缩机作为压缩机1。被该轴流型的压缩机1压缩了的压缩空气CA，在通过了与压缩机1的下游端部连接的扩散器9之后，流入腔室11。腔室11为通过扩散器9与压缩机出口连通的、在燃烧器3的周围形成的空间，其接受来自压缩机1的压缩空气CA并向燃烧器3供给。由燃烧器3产生的高温高压的燃烧气体G流入涡轮5内。驱动了涡轮5的燃烧气体G从与涡轮5的下游(后方)连接的排气通路15向燃气轮机GE的外部排出。如图2所示，涡轮5具有多个静叶19、以及在构成燃气轮机GE的旋转部分的转子21的外周面配置的多个动叶23。形成涡轮5的入口的前端的第一级的静叶19(以下有时特别称为“第一级静叶19A”)、其后的静叶19及动叶23的外周、也即涡轮5的外周被涡轮壳体25覆盖。在本实施方式中，覆盖涡轮5的外周的涡轮壳体25连结及固定于发动机罩17的内侧，并且在涡轮壳体25安装有各静叶19。涡轮壳体25被燃气轮机GE整体的罩即发动机罩17围绕。在本说明书中，将发动机罩17中的、位于涡轮5的外方的部分称作涡轮罩部31。在本实施方式中，涡轮罩部31的内周壁面31a形成为与轴心方向大致平行地延伸的平坦的圆筒面。涡轮壳体25具有从其前端向径向外方突设的连结凸缘部35。第一级静叶19A的前端部19Aa沿周向及径向定位于连结凸缘部35。此外，第一级静叶19A通过在设置于发动机罩17内周面的凸缘(未图示)固定的支撑环41及连结凸缘部35沿轴心方向定位。如图2所示，涡轮壳体25为向后方扩径的形状，在其后端部的最后端具有向径向外方突设的后端凸缘45。涡轮壳体25通过该后端凸缘45支承于发动机罩17的涡轮罩部31的后端部31b。各静叶19通过与在涡轮壳体25的内周部设置的卡合机构卡合而支承于涡轮壳体25。另外，涡轮壳体25支承涡轮5的静叶19的结构并不限定于上述所说明的例子。在发动机罩17的涡轮罩部31与其内侧的涡轮壳体25之间形成有与腔室11连通的抽气空间51。抽气空间51形成燃气轮机GE内的、将压缩空气CA从腔室11抽气的抽气路。在发动机罩17的涡轮罩部31设置有将抽气空间51内的空气向发动机罩17的外部导出的抽气管道53。在本实施方式中，抽气管道53仅设置于涡轮罩部31周向的一处。此外，虽然图示的例子中，抽气管道53设置于涡轮罩部31的、与第三级静叶19对应的轴心方向位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抽气结构，是在燃气涡轮发动机中从接受来自压缩机的压缩气体并向燃烧器供给的腔室抽取压缩气体的结构，所述抽气结构具备：涡轮壳体，其覆盖所述燃气涡轮发动机的涡轮的外周；发动机罩，其围绕所述涡轮壳体，并在与该涡轮壳体之间形成与所述腔室连通的抽气空间；抽气管道，其设置于所述发动机罩，并将所述抽气空间内的压缩气体向所述发动机罩的外部导出；以及环状的分隔部件，其配置于所述抽气空间中的、比所述抽气管道更靠近上游侧的位置，将所述抽气空间与所述腔室划分，且具有使该分隔部件的上游侧与下游侧连通的多个连通孔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 JP 2015-2178131.一种抽气结构，是在燃气涡轮发动机中从接受来自压缩机的压缩气体并向燃烧器供给的腔室抽取压缩气体的结构，所述抽气结构具备：涡轮壳体，其覆盖所述燃气涡轮发动机的涡轮的外周；发动机罩，其围绕所述涡轮壳体，并在与该涡轮壳体之间形成与所述腔室连通的抽气空间；抽气管道，其设置于所述发动机罩，并将所述抽气空间内的压缩气体向所述发动机罩的外部导出；以及环状的分隔部件，其配置于所述抽气空间中的、比所述抽气管道更靠近上游侧的位置，将所述抽气空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺内晃司，上村大助，池口拓也，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP